(57)【要約】  成形装置用の気体バネは、軸方向に延在する側壁と、開口端と、閉鎖端壁とを有するケーシングを備えることができ、これらの壁は、圧力下で気体を収容する圧力室を部分的に画定し、気体バネはさらに、ケーシング内に収容されている軸受組立体と、伸長位置と後退位置との間で往復動するように軸受組立体に摺動可能に受容されたピストンロッドと、ケーシング内に収容されたピストンリテーナであって、ピストンロッドとは別個であり、かつ、通常はピストンロッドによって担持されているピストンリテーナと、閉鎖端壁に隣接するケーシング内の変形要素と、を備えており、変形要素は、圧力室内へ、ピストンロッドの設計上意図された最大後退位置を超えるオーバートラベル後退位置へピストンロッドが押されたときに、リテーナを塑性変形するように構成されており、かかるオーバートラベルの後、ピストンロッドが少なくともその伸長位置に復帰した後、変形したリテーナは軸受組立体と係合し、破砕されてピストンロッドから分離される。【選択図】図１
2019529836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形装置用の気体バネであって、
軸方向に延在する側壁、開口端、前記開口端から軸方向に離隔した横方向に延在する閉鎖端壁、ならびに前記側壁および端壁によって部分的に画定されガスを圧力下で収容する圧力室を備えたケーシングと、
前記ケーシング内に収容された軸受組立体と、
伸長位置と後退位置との間で往復動するように前記軸受組立体に摺動可能に受容されたピストンロッドと、
前記ケーシング内かつ略軸方向に前記軸受組立体と前記ケーシングの前記開口端との間に収容されているピストンロッドシールと、
前記ケーシング内に収容されているピストンリテーナであって、前記ピストンロッドとは別個であり、かつ通常は、前記ピストンロッドの前記ケーシング内に収容されている一端に隣接して前記ピストンロッドによって担持されており、通常は少なくとも一部が前記ピストンロッドまわりに周方向に連続的に延在するピストンリテーナと、
前記ケーシング内にありかつ当該ケーシングの前記閉鎖端壁に隣接する変形要素であって、略軸方向に前記リテーナに向かって突出している周方向に離隔した少なくとも２つの脚部を有する変形要素と、
を備えており、
前記ピストンロッドが前記圧力室内へ、当該ピストンロッドの設計上意図した通常動作の後退位置の最大限まで押された場合、前記脚部は前記リテーナの下方かつ当該リテーナから少なくとも僅かに離隔し、
前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの設計上意図された最大後退位置を超えるオーバートラベル位置へ前記ケーシング内に押された場合、前記リテーナは前記脚部と係合して塑性変形し、
かかるオーバートラベル後であって前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの伸長位置に復帰した後、変形した前記リテーナは前記軸受組立体と係合して破砕し、前記ピストンロッドから分離される、
気体バネ。
【請求項２】
前記気体バネはさらに、前記圧力室と連通している、前記ピストンロッド内の少なくとも１つの通路を備えており、
前記通路は、前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの通常の伸長位置にあり、かつ前記リテーナが前記軸受組立体と係合している場合に前記シールと前記ピストンロッド円筒形表面との密閉係合部から略軸方向に内寄りにある位置にあり、前記ピストンロッドのオーバートラベルによって前記リテーナが前記ピストンロッドから分離して、前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの設計上意図された通常の最大伸長位置よりさらに伸長した位置へ移動した後、前記密閉係合部より略軸方向に外寄りにあり、前記密閉係合部を迂回しまたは破る位置において、前記ピストンロッドの略円筒形の表面の一部に開通することにより、前記圧力室内の圧縮ガスが当該通路を通って前記ケーシングの前記開口端の外部へ通過するための経路である、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項３】
前記気体バネはさらに、前記シールと前記ケーシングの前記開口端との間に配置された裏当てリングを備えており、前記裏当てリングは前記シールに担持されている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項４】
前記気体バネはさらに、前記ピストンロッドと係合して当該ピストンロッドを包囲するピストンロッドワイパを備えており、前記ピストンロッドワイパは少なくとも部分的に、前記裏当てリングと前記ケーシングの前記開口端との間に収容されている、
請求項３記載の気体バネ。
【請求項５】
前記変形要素はさらに、略軸方向に突出し前記リテーナの下方に比較的尖った端部を有する脚部の対であって、略径方向に対向し合う脚部の対も備えており、
前記リテーナが前記ピストンロッドの前記設計上意図された最大後退位置を超える当該ピストンロッドのオーバートラベルによって前記変形要素の他の脚部に押されることによって変形した場合、前記脚部の対は、略径方向に対向し合う陥入部の対を前記リテーナに形成するように構成されている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項６】
前記リテーナは、周方向に連続するリングを備えており、
前記リングは、前記リテーナの隣接する部分の下方にある前記ロッドの裾広がり部分によって、前記ピストンロッドに結合されている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項７】
前記ピストンロッドは、前記圧力室内の当該ピストンロッドの一端の隣に肩部を有し、
前記リテーナは、中央の孔を有するリングであり、
前記孔に、かかる端部分が通されて、前記肩部に支持されている前記リテーナリングによって受容されており、
ピストンロッドの一端部分が前記リテーナリングの部分にわたって裾広がりしている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項８】
前記ピストンシールは、略Ｕカップ形のシールを有し、
前記シールは、前記ケーシングの前記側壁の内面と接触する径方向外側のリップと、前記ピストンロッドの外面と接触する径方向内側のリップと、を有する、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項９】
前記変形要素の前記脚部は、前記ケーシングの前記閉鎖端壁と一体不可分である、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項１０】
前記変形要素は、前記ケーシングの前記閉鎖端壁によって担持される環状のベース部分を有するカラーを備えており、
前記少なくとも２つの脚部は、前記環状のベースにて周方向に離隔しており、かつ、前記環状のベースによって当該環状のベースの外周に隣接して担持されている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項１１】
前記変形要素は、略径方向に対向し合う尖った端部を有する脚部の対も備えており、当該脚部の対は前記環状のベースによって担持されている、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項１２】
前記ピストンロッドシールはＵカップシールであり、
前記Ｕカップシールは、前記ケーシングの内面と接触する径方向外側のリップと、通常は前記ピストンロッドの外面と接触する径方向内側のリップと、前記径方向内側のリップから軸方向に離隔して外側にある径方向内側の裏当てリップであって、前記ピストンロッドの外面と接触する裏当てリップと、前記径方向内側のリップと前記裏当てリップとの間の周方向に連続する凹部と、を有する、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項１３】
前記ピストンロッドシールはＵカップシールであり、
前記Ｕカップシールは、前記ケーシングの内面と接触する径方向外側のリップと、通常は前記ピストンロッドの外面と接触する径方向内側のリップと、前記径方向内側のリップから軸方向に離隔して外側にある径方向内側の裏当てリップであって、前記ピストンロッドの外面と接触する裏当てリップと、前記径方向内側のリップと前記裏当てリップとの間の周方向に連続する凹部と、を有する、
請求項２記載の気体バネ。
【請求項１４】
前記ピストンロッドがオーバートラベルして前記リテーナが前記ピストンロッドから分離した後であって、前記ピストンロッドが、かかる過伸長位置に復帰した後、前記圧力室内の圧縮ガスは前記少なくとも１つの通路を通って、前記凹部分を渡って前記裏当てリップと前記ピストンロッドとの間を通過し、前記ケーシングの前記開口端を通過して前記気体バネの外部に達する、
請求項１３記載の気体バネ。
【請求項１５】
前記ピストンロッド、前記リテーナ、前記変形要素、および前記ケーシングの前記側壁は、それぞれ鋼材料を含む、
請求項１記載の気体バネ。
【請求項１６】
成形装置用の気体バネであって、
軸方向に延在する側壁、開口端、前記開口端から軸方向に離隔し横方向に延在する閉鎖端壁、ならびに前記側壁および端壁によって部分的に画定されガスを圧力下で収容する圧力室を備えたケーシングと、
前記ケーシング内に収容された軸受組立体と、
伸長位置と後退位置との間で往復動するように前記軸受組立体に摺動可能に受容されたピストンロッドであって、前記ケーシング内に収容されている当該ピストンロッドの一端の隣に肩部を有するピストンロッドと、
前記ケーシング内かつ略軸方向に前記軸受組立体と前記ケーシングの前記開口端との間に収容されているピストンロッドシールと、
前記ケーシング内に収容されている別個の金属製のピストンリテーナリングであって、  通常は、前記ピストンロッドの、前記ケーシング内に収容されている前記一端の隣に、前記ピストンロッドによって担持されており、通常は少なくとも一部が前記ピストンロッドまわりに周方向に延在し前記肩部に支持されているピストンリテーナリングと、
前記ケーシング内にありかつ当該ケーシングの前記閉鎖端壁に隣接する変形要素であって、略軸方向に前記リテーナリングに向かって突出している周方向に離隔した少なくとも２つの脚部を有する変形要素と、
を備えており、
前記ピストンロッドが前記圧力室内へ、当該ピストンロッドの設計上意図した通常動作の後退位置の最大限まで押された場合、前記脚部は前記リテーナリングの下方かつ当該リテーナリングから少なくとも僅かに離隔し、
前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの設計上意図された通常の最大後退位置を超えるオーバートラベル位置へ前記ケーシング内に押された場合、前記リテーナリングは前記脚部と係合して塑性変形し、
かかるオーバートラベル後であって前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの伸長位置に復帰した後、変形した前記リテーナリングは前記軸受組立体と係合して破砕し、前記ピストンロッドから分離される、
気体バネ。
【請求項１７】
前記気体バネはさらに、前記圧力室と連通している、前記ピストンロッド内の少なくとも１つの通路を備えており、
前記通路は、前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの通常の伸長位置にあり、かつ前記リテーナリングが前記軸受組立体と係合している場合に前記シールとピストンロッド円筒形表面との密閉係合部から略軸方向に内寄りにある位置であって、前記ピストンロッドのオーバートラベルによって前記リテーナが前記ピストンロッドから分離して、前記ピストンロッドが当該ピストンロッドの設計上意図された通常の最大伸長位置よりさらに伸長した位置へ移動した後、前記密閉係合部より略軸方向に外寄りにあり、前記密閉係合部を迂回しまたは破る位置において、前記ピストンロッドの略円筒形の表面の一部に開通することにより、前記圧力室内の圧縮ガスが当該通路を通って前記ケーシングの前記開口端の外部へ通過するための経路である、
請求項１６記載の気体バネ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国法律第３５号第１１１条（ｂ）に基づく仮特許出願である。
【０００２】
本発明は一般に気体バネに関し、より詳細には、気体バネ用のオーバートラベル解放機構に関する。
【背景技術】
【０００３】
気体バネは周知であり、金属板打抜き作業用のプレス機の金型に使用されてきた。例えば、気体バネは用途の多くの種類の中でも特にプレスクッションとして使用することができる。従来の気体バネは、ケーシングと、ケーシング内に担持されるピストンロッドと、リテーナによってケーシング内に保持されてケーシング内にピストンロッドを案内し保持する軸受及びシールハウジングと、加圧ガス、典型的には窒素を、例えばいくつかの用途では１，５００〜３，０００ＰＳＩの動作圧力で保持する圧力室と、を備えることができる。ハウジングは、ケーシング内でピストンロッドの運動を案内する１つまたは複数の軸受と、圧力室からの漏れを防止する１つまたは複数のシールと、を備えている。加圧ガスは、ピストンロッドを伸長位置に付勢し、伸長位置から後退位置へのピストンロッドの移動に柔軟に抵抗する。しかし使用時には、ピストンロッドは、設計上意図された後退位置を超えてオーバートラベルする可能性があり、かかるオーバートラベルは不所望の過圧、気体バネの損傷、および／または他の不利な状態を引き起こし得る。ピストンロッドのオーバートラベル位置からの高速の復帰も、気体バネと共に用いられる成形装置および／またはワークを損傷し得る。ピストンロッドのオーバートラベル位置では、圧力室内の気体圧は、ピストンロッドの通常の完全伸長位置における圧力室内の圧力より５０％〜７５％高くなり得る。
【発明の概要】
【０００４】
少なくとも幾つかの実施形態では、成形装置用の気体バネは、軸方向に延在する側壁と、開口端と、閉鎖端壁とを有するケーシングを備えることができ、これらの壁は、圧力下で気体を収容する圧力室を部分的に画定し、気体バネはさらに、ケーシング内に収容されている軸受組立体と、伸長位置と後退位置との間で往復動するように軸受組立体に摺動可能に受容されたピストンロッドと、ケーシング内に収容されたピストンリテーナであって、ピストンロッドとは別個であり、かつ、通常はピストンロッドによって担持されているピストンリテーナと、閉鎖端壁に隣接するケーシング内の変形要素と、を備えており、変形要素は、ピストンロッドの設計上意図された最大後退位置を超えるオーバートラベル位置へピストンロッドがケーシング内へ押されたときに、リテーナを塑性変形するように構成および配置されており、かかるオーバートラベルの後、ピストンロッドが少なくともその伸長位置に復帰した後、変形したリテーナは軸受組立体と係合し、破砕されてピストンロッドから分離される。少なくとも一部の実施形態では、変形要素は、周方向に離隔した２つの脚部を有することができ、これらの脚部は略軸方向にリテーナに向かって突出し、ピストンロッドが当該ピストンロッドの設計上意図された通常動作の後退位置の最大限まで圧力室内へ押されたときに、脚部はリテーナから少なくとも僅かに離隔して下方に位置する。
【０００５】
幾つかの実施形態では、リテーナは、通常は当該リテーナの隣接する部分の下方にあるピストンロッドの裾広がり部分によってピストンロッドに結合されている、周方向に連続したリングとすることができる。幾つかの実施形態では、変形要素の脚部は、比較的尖った端部を有することができ、この尖った端部は、ピストンロッドの設計上意図された最大後退位置を超えた当該ピストンロッドのオーバートラベルによってリテーナが尖った端部に押入されることによって変形したときに略径方向に対向し合う陥入部の対をリテーナに形成するように構成されている。幾つかの実施形態では、変形要素は、ケーシングの閉鎖端壁によって担持されている環状のベース部分と、周方向に離隔した少なくとも２つの脚部であって、環状のベースの外周に隣接して当該環状のベースに担持されている脚部と、を有するカラーとすることができる。
【０００６】
少なくとも一部の実施形態では、成形装置用の気体バネは、ケーシング内に略軸方向にその開口端と軸受組立体との間に収容されたピストンロッドシールと、圧力室に連通する、ピストンロッド内の少なくとも１つの通路と、を備えており、通路は、ピストンロッドの略円柱形の表面に開通しており、ピストンロッドがその通常の伸長位置であるときにシールとピストンロッドとの係合部の略軸方向に内寄りにある位置であって、ピストンロッドのオーバートラベルがリテーナを当該ピストンロッドから分離して、設計上意図された通常の最大伸長位置よりさらに伸長した位置へリテーナが移動した後、ピストンロッドがシールとピストンロッドとの密閉係合部の略外寄りにありこれを迂回しまたは破って、圧力室内の圧縮ガスが通路を通ってケーシングの開口端の外部へ通過するための経路を成す位置にある。
【０００７】
以下の好適な実施形態および最良の形態の詳細な説明は、添付の図面と関連して記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ピストンロッドが伸長位置にある、本願の好適な一形態の気体バネであって、オーバートラベル解放組立体を備えた気体バネの断面図である。
【図２】図１の気体バネの線Ｆ−Ｆでとった断面図であって、引き続き解放組立体を示す断面図である。
【図３】気体バネのリテーナ変形部品の絵画図である。
【図４】オーバートラベル位置にあるピストン、および、変形部品とのオーバートラベル係合によるピストンロッドリテーナの変形を示す、図１の気体バネの断面図である。
【図５】図４の線Ｄ−Ｄでとった断面図であって、ピストンロッドリテーナを変形するピストンロッドオーバートラベルを引き続き示す断面図である。
【図６】変形したリテーナの、一方の面から見た描画図である。
【図７】変形したリテーナの、他方の面から見た描画図である。
【図８】ピストンロッドの復帰した伸長位置と、ピストンロッドのオーバートラベルがリテーナを変形した後のリテーナの分離と、を示す、図１の気体バネの断面図である。
【図９】図８の線Ｇ−Ｇの断面図であって、オーバートラベル後のピストンロッドリテーナの破砕と、ピストンロッドの復帰と、を示す断面図である。
【図１０】図８の線Ｅ−Ｅでとった断面図であって、ピストンロッドのオーバートラベル後、および、さらに伸長した位置へのピストンロッドの復帰後の、気体流通路と気体バネのピストンロッドシールとの相対的な関係を示す断面図である。
【図１１】図１０の丸で囲われた部分Ｈの拡大部分断面図であって、気体バネの外部へのオーバートラベル気体圧解放経路を示す拡大部分断面図である。
【図１２】改良された変形部品の描画図である。
【図１３】他の改良された変形部品の描画図である。
【図１４】気体バネの端壁の一体部品としての他の改良された変形部品の描画図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面をより詳細に参照すると、図１は、例えば金属板打抜き金型および機械的プレス機（図示されていない）等の成形装置において使用できる気体バネ１０を示している。一般に気体バネ１０は、ケーシング１２と、ケーシング１２によって担持されるガイドシール組立体１４と、ケーシング１２によって担持されるピストンロッド１６であって、ガイドシール組立体１４を通って延在するピストンロッド１６と、圧力室１７と、を備えることができる。使用時には、ピストンロッド１６の外部軸方向端部はプレス機の金型要素もしくは他の部分または成形装置の一片と、またはこれによって係合可能とすることができる（図示されていない）。
【００１０】
例えば種々の実施形態では、気体バネ１０の１つまたは複数は成形装置で使用されて、成形金型またはワークを降伏力または復帰力によって支持するための可動の部品を成すことができる。例えばブランクホルダ（binder ring）の実施形態では、気体バネ１０は、成形金型の他の部分がワークを成形、切削、延伸、打抜きもしくは穿孔し、または曲げ、またはワークから退行する間、金属ワークを保持するように成形金型のブランクホルダに向かう降伏力を提供することができる。リフタの実施形態では、気体バネ１０はワークを成形金型の表面から上昇するための、または、ワークの制御を他の態様で維持するための降伏力および復帰力を提供することができる。カム工具の実施形態では、気体バネ１０は、カム作動される工具をそのホームポジションに復帰するための降伏力を加えることができる。もちろん、気体バネ１０は幅広い他の実施形態で使用することができる。
【００１１】
本開示では気体バネ１０は、気体バネ１０のピストンロッド１６のオーバートラベル状態の場合のためのオーバーストロークまたはオーバートラベル解放組立体１８を備えている。下記にてより詳細に説明するように、オーバートラベル解放組立体１８は、加圧ガスを圧力室１７から外部に連通できるようにし、圧力室１７内のガスの可能性のある過圧を含めた、オーバートラベル状態を理由とする保護を達成し、および／または、気体バネのさらなる通常使用を不可とするように、機能することができる。本明細書において使用されている「オーバートラベル状態」との用語は、金型要素、または、気体バネ１０と相互作用する他のいずれかの機械部品が、気体バネ１０内の設計上意図された位置を超えてピストンロッドをケーシング１２内に後退させる状態を含む。
【００１２】
図１を参照すると、ケーシング１２は、軸方向において閉鎖端２２と開口端２４とにおいて終端できる側壁２０を備えることができ、開口端２４は、ガイドシール組立体１４と、その中のピストンロッド１６とを受容することができる。圧力室１７は、圧力下のガスを受容するように、少なくとも部分的に側壁２０および端壁２２によって画定されている。図示の実施形態では、閉鎖端２２は、シール２３によって側壁２０に密封された別個の部品であって、例えば圧着、カシメ、または他の成形によって側壁２０に結合された部品とすることができる。他の実施形態では、閉鎖端２２を溶接接合によって側壁２０に結合することができ、または、側壁２０と一体不可分に作製することができる。ケーシング１２の側壁２０は、圧力室１７を少なくとも部分的に画定する内面２６と、外面２８とを有する。ケーシング１２は、略円筒形状とすることができ、例えば、内面２６および外面２８の少なくとも１つが円筒形状である。側壁２０は、気体バネ１０を組立状態に維持するためにガイドシール組立体１４の少なくとも一部を軸方向に保持し周方向に延在するリテーナビード３０を有することができる。プレス機における気体バネ１０の取付けおよび配置を容易にするため、長手方向に離隔した周方向溝３２，３４の対を機械加工、かしめ、成形、または他の手法で、ケーシング１２の外面２８に設けることができる。ガスが気体バネ１０内に流入できるようにするためには、ケーシング１２は、通路または充填ポート３６を備えることができ、これは任意の適切な態様で、ケーシング１２の閉鎖端２２を通過するように設けることができる。充填ポート３６を介して気体バネ１０に加圧できるようにするため、および、気体バネ１０が加圧されたときに充填ポート３６を閉鎖するため、充填バルブ３８をケーシング１２によって担持することができる。充填バルブ３８は、図示のようにポペットバルブとすることができるが、これに代えて、シュレーダー充填バルブ、または、ケーシング１２の閉鎖端２２の任意の適切な位置の任意の他の適切な種類のバルブとすることができる。
【００１３】
ガイドシール組立体１４は、ケーシング１２の開口端２４に配置され、またはケーシング１２の付近に担持され得、また、ケーシング１２に密閉結合することができる。組立体１４は、ピストンロッドハウジング４４と、当該ハウジング４４によって担持されているガイド軸受４６とを備えることができる。組立体１４は、ハウジング４４と開口端２４との間に配置できるピストンロッドシール４８、ロッドシール４８と開口端２４との間に配置できるシールバックアップリング４７、シールバックアップリング４７と開口端２４との間に担持できるロッドワイパ５０であって、開口端２４から突出できるロッドワイパ５０、および、Ｏリングを備えることができるケーシング５１も備えることができ、Ｏリングは、ワイパ５０の一部と開口端２４との間に担持することができる。ガイド軸受４６は、１つまたは複数の部品を含むことができ、また、ケーシング１２内で軸方向往復動するようにピストンロッド１６を案内するため、ピストンロッド１６と摺動可能に係合するサイズとすることができる。図示の実施形態では、ガイド軸受４６はブッシングを備えており、ブッシングは、任意の適切な低摩擦材料から成ることができる。ピストンロッドシール４８はＵカップシールを備えることができ、Ｕカップシールは、ケーシング１２の内面２６と接触する径方向外側のリップ４８ａであって周方向に連続するリップ４８ａ、ピストンロッド１６の外面と接触する径方向内側のリップ４８ｂであって周方向に連続するリップ４８ｂ、および、径方向内側の周方向に連続する下流の内側裏当てリップ４８ｃであって、周方向に連続するスカラップまたは浅い解放領域４８ｄをリップ４８ｂとリップ４８ｃとの間に有する内側裏当てリップ４８ｃを有する。
【００１４】
ピストンロッド１６は、後退ストロークと伸長または復帰ストロークとを含む気体バネ１０の１サイクルにわたって軸線Ａに沿って伸長位置と後退位置との間で往復動するように、ガイドシール組立体１４に通されて少なくとも部分的にケーシング１２内に配置されている。ピストンロッド１６を伸長位置に向かって後退位置から離すように付勢するため、ピストンロッド１６には圧力室１７内の加圧ガスが作用する。ピストンロッド１６はケーシング１２の中からガイドシール組立体ハウジング４４を通って延在し、外部軸方向端部５２と、ケーシング１２内に配置されている内部軸方向端部５４と、を有し、内部軸方向端部５４は径方向に拡大することができる。例えば、内部軸方向端部５４へのピストンロッド１６のカシメ等により、内部軸方向端部５４にピストンリテーナ５６を結合することができる。リテーナは中央の貫通孔５７を有することができ、また、ピストンロッド１６の肩部５８と係合することができる。リテーナ５６は、ピストンロッド１６をケーシング１２内に保持するためにピストンロッドハウジング４４の一部と係合可能とすることができる。ピストンロッド１６はロッドシール４８と密閉係合しており、伸長位置と後退位置との間で案内されて相対運動するようにピストンロッド軸受４６と摺動係合している。
【００１５】
オーバートラベル解放組立体１８は、変形部品６０を備えることができ、図４および図５に示されているようにピストンロッド１６のオーバートラベルの際には、変形部品６０にリテーナ５６が係合してリテーナが変形され、その結果、図８および図１０に示されているように、ピストンロッドがオーバートラベル状態から復帰したときに、変形したリテーナ５６’がピストンロッドから分離してピストンロッド内の通路により室１７内の加圧ガスを気体バネの外部へ逃がすことが可能になる。図１〜３に示されているように、変形部品６０は、圧力室１７内に収容されるカラーの形態とすることができ、また、ケーシングの閉鎖端または栓２２によって担持することができる。カラー６０は、中央の望ましくは同軸の孔６４を有する略扁平な円形のベース６２を有することができ、充填バルブ３８を受容する端栓２２の環状スリーブ６６にしまり嵌めすることにより収容することができる。カラーは、直立する脚部６８の対を有することができ、これらの脚部６８は、ベースから略軸方向および周方向に延在することができ、略径方向に対向し合うことができ、また、ピストンロッド１６が気体バネケーシング１２内にオーバートラベルしたときにリテーナ５６と係合することによりこれを変形できる自由端または自由エッジ７０を有することができる。望ましくは、カラーは、ピストンロッドがその伸長位置に復帰したときにリテーナの破砕をさらに容易にすべく、リテーナの底面７６に陥入部または刻み目７５を形成するための比較的鋭いまたは尖った端部７４を有し径方向に対向し合う脚部７２の対も有することができるが、これは必須ではない。隣り合う脚部間に脚部強化部分７７が延在することができる。
【００１６】
図４および図５に示されているように、ピストンロッドの下端は穴７８と対向穴８０とを有することができ、双方とも圧力室１７に連続的に連通することができ、望ましくはピストンロッドの軸線と同軸であり、また、ピストンロッドの下端は、穴７８をピストンロッド１６の外面に連通する横方向逃がし通路８２を有することができる。図２と図１０とを対比することにより明らかであるように、気体バネの使用時にピストンロッドがオーバートラベルしなかった場合、ハウジング４４の下端８４に支持されているリテーナ５６（図２）によってピストンロッドが完全に伸長したときに通路８２がロッドシール４８の内側の密閉リップ４８ｂの軸方向下方または内寄りに来るように、かつ、ピストンロッドがオーバートラベルしてその復帰に基づきリテーナ５６’から分離した場合に、ピストンロッドがさらに伸長して（図１０および図１１）通路８２を内側のリップ４８ｂの略軸方向に外寄りに配することができ、または他の態様でシール４８を破壊することにより、図１１の矢印８６によって示されているように加圧ガスが通路８２を通ってシール４８とピストンロッドとの間に流れてケーシング１２の外部へ向かうことができるように、当該横方向逃がし通路８２はピストンロッド内に配置されている。
【００１７】
使用するためには、ポート３６に結合できる任意の適切な加圧装置（図示されていない）によって、気体バネ圧力室１７に好適には不活性のガス、例えば窒素等を、典型的には１，０００〜３，０００ｐｓｉの範囲とすることができる圧力で充填することができる。このポート３６は、当該ポートおよびバルブを介して圧力室内に加圧ガスを導入するための当該バルブ３８を開弁するためのものである。室１７内のガスの圧力が所望の圧力に達した場合、バルブ３８を閉弁することによって加圧ガスを圧力室１７内に封入できるようにするため、加圧装置を撤収することができる。
【００１８】
気体バネの使用中は、金型要素または任意の他の装置部品（図示されていない）が、圧力室１７内のガスを圧縮するように、ケーシング内へのピストンロッドの所望の設計上意図された最大変位であって距離Ａ（図１）である最大変位で、ピストンロッド１６をケーシング１２内へ軸方向内側の方向に変位することができ、最大変位は望ましくは、カラーの脚部６８とリテーナリングの下面８８との間に少なくとも僅かなスペースまたはクリアランスを成すものである。しかし、図４および図５に示されているように、ピストンロッドがオーバートラベル状態でケーシング内にさらに押された場合、リテーナ５６の下面８８はカラー６０の脚部６８の端部７０に支持されて、ピストンロッドのオーバートラベルによってリテーナが塑性変形し、リテーナは図６および図７に示されているような全体形状をとることができ、その際には、リテーナ５６’の一部分が塑性変形して、望ましくは径方向に対向し合う陥入部７５が脚部７２によってリテーナに形成されることにより、変形したリテーナ５６’の一部分９０を、その略平坦な下面８８に対して相対的に上方向に曲げ、または押すことができる。図８および図１０に示されているように、ピストンロッドが、十分に伸長した位置に復帰した場合、変形したリテーナ５６’の一部分９０は、変形したリテーナを（望ましくは陥入部７５で）２つ以上の破片に破砕しまたは割ってピストンロッドから剥がし、または分離するために十分な力で、ハウジング４４の底面７８に当たり、ピストンロッドをその通常の伸長位置から、ピストンロッドの裾広がり下端部９２が軸受４６または軸受ハウジングの下部内側エッジと係合するまで（ひいては、ピストンロッドが過伸長位置に来るまで）さらに前進することができる。図１０および図１１に示されているように、ピストンロッドのこの過伸長位置では、室１７内の加圧ガスがシール４８の本体部の残りの部分（これは、加圧ガスによって径方向に僅かに外側に変位することができる）とピストンロッドとの間を通過して、ピストンロッドとシール、リテーナ４７およびワイパ５０との間の経路８６を概ね通ってケーシング１２の外部に至り、これによって、気体バネを通常の意図した使用のために作動不能にする室１７内のガスの圧力を有意に低減できるように、横方向通路８２はロッドシールの内側リップ４８ｂの略軸方向に上方または外寄りに配される。リテーナ５６が破砕してピストンロッド１６から分離するが、気体バネを通常の使用のために作動不能とすることもあり得る。
【００１９】
望ましくは、図４に示されているように、ピストンロッドの完全に後退したオーバートラベル位置にあっても、その端部５２に支持される金型要素または他の部品がワイパ５０またはケーシング１２の隣接する端部と係合してこれを変位しないように、またはこれと衝突することもないように、ピストンロッドの全長を設計することができるが、このことは必須ではない。
【００２０】
典型的には、ピストンロッドのオーバートラベル位置からの当該ピストンロッドの最初の復帰の際、変形したリテーナ５６’は破砕してピストンロッドから分離される。しかし、変形したリテーナ５６’がピストンロッドのこの最初の復帰の際に分離しなかった場合には、ピストンロッドに次のさらなるオーバートラベル事象が生じない場合であっても、ピストンロッドの完全に伸長した位置への直ぐ次の１回の復帰または次の数回の復帰を受けて、変形したリテーナ５６’は分離されることとなる。
【００２１】
図１２は、改良した変形要素６０’を示している。これは、カラー６０が鋭い端部７４を有する脚部７２を有しないことにより、使用時に、変形したリテーナ５６にいかなる陥入部７５も形成しない点を除いて、カラー６０と同様である。脚部６８は、中間の上向きのカラー部分７７’によるサポートも受ける。図１３は、他の改良した変形要素６０’’を示しており、これは、略径方向に対向し合う脚部６８’の対であって軸方向に広がる脚部６８’の対を有するカラーの形態であり、これらの脚部６８’は中間のサポート部分７７’によって接続されていない。図１４は、改良された端栓２２’を示しており、この端栓２２’では、略径方向に対向し合う脚部６８’’の対が栓２２’に固定され、または、好適にはこれと一体不可分であり、それぞれ変形要素のカラー形態６０，６０’および６０’’の脚部６８および６８’と同一の機能を果たす。
【００２２】
組立の際には、変形要素６０，６０’，６０’’および２２’’のどの形態においても脚部は下方に位置し、リテーナの変形を容易にするため、リテーナ５６が脚部の端部と係合した場合に脚部がリテーナ５６の外周に、または当該外周に密に隣接するように、脚部は配される。リテーナ５６がピストンロッドのオーバートラベル事象によって変形したときに、これがケーシングの側壁２６と係合して、当該オーバートラベル事象後に伸長位置へのピストンロッド１６の復帰、および／または、当該オーバートラベル事象後にロッドがその伸長位置に復帰するときに変形したリテーナの破砕およびピストンロッドからの分離を遅延または阻害することがないように、リテーナ５６は、ケーシング側壁２２の内径より十分に小さい最大外径を有することができる。
【００２３】
望ましくは、ピストンロッドの下端の裾広がり部分９２は、変形したリテーナ５６’からの分離後のピストンロッドの下端部の裾広がり部分９２の形状および外径Ｂが、リテーナリングの変形およびピストンロッドからの分離前の当該裾広がり部分９２の外径Ｃと比較して有意に縮小しないために、十分な構造強度および構造完全性を有する。
【００２４】
気体バネ１０は任意の適切な態様で組み立てることができ、その種々の構成要素は任意の適切な態様で製造することができ、任意の適切な材料から成ることができる。例えば、ブッシングを青銅または焼結された粉末金属、例えば鋼、適切なポリマーのシールおよび鋼の他の成分の少なくとも大部分等から作製することができる。
【００２５】
当業者は、本発明の範囲に包含される他の実施形態を認識すると解すべきである。上記にて図示および記載された多数の構成は単なる例示であり、完全または限定的な列挙または表現ではない。もちろん、本開示に関してさらに他の実施形態および具現化態様も達成することができる。上記の実施形態は例示であることを意図しており、限定ではない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定まる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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